Hemoglobinmolekylet består av fire polypeptidkjeder, som hver er foldet til et globindomene. Hvert globindomene inneholder en hemgruppe, som er en jernholdig porfyrinring. Jernatomet i hemgruppen er i stand til å binde seg til oksygenmolekyler.
Når hemoglobin utsettes for oksygen, binder jernatomene i hemgruppene seg til oksygenmolekyler, og danner oksyhemoglobin. Oksyhemoglobin transporteres deretter av blodet til resten av kroppen, hvor det frigjør oksygenmolekylene til vevet.
Frigjøringen av oksygen fra hemoglobin styres av en rekke faktorer, inkludert partialtrykket av oksygen i blodet, pH i blodet og konsentrasjonen av karbondioksid i blodet.
Hemoglobin er et essensielt protein for livet. Uten hemoglobin ville vi ikke kunne transportere oksygen fra lungene til resten av kroppen.